家蚕微粒子病防治药物研究进展

2015-03-21 07:00黄深惠黄旭华王霞石美宁唐亮
广西蚕业 2015年3期
关键词:微粒子蚕业家蚕

黄深惠,黄旭华,王霞,石美宁,唐亮

(广西壮族自治区蚕业科学研究院,南宁市 530007)

家蚕微粒子病防治药物研究进展

黄深惠,黄旭华,王霞,石美宁,唐亮

(广西壮族自治区蚕业科学研究院,南宁市 530007)

通过对防治家蚕微粒子病药物进行了综述,分别从蚕业生产中常用的消毒药物和治疗药物的种类、作用效果、作用机理进行全面分析,为合理使用防治微粒子病药物提供科学依据,并为开发新型防治家蚕微粒子病药物提出新思路。

家蚕微粒子病;防治药物

家蚕微粒子病是家蚕最主要的传染性疾病之一,是能够通过胚种传染的毁灭性疫病。微粒子病的暴发对蚕种生产造成极大的威胁,严重时可造成巨大的经济损失。家蚕微粒子病的防治,在生产上主要通过淘汰带毒母蛾和药物防治的措施,使用的药物分别为消毒药物和治疗药物。国内外有关家蚕微粒子病防控的药物研究有很多,并取得了一定的研究成果。本文从家蚕微粒子病防控药物的种类、作用效果及作用机理方面的研究进展进行综述,希望为蚕业生产及科研上防治家蚕微粒子病提供理论依据。

1 消毒药物

1.1 消毒药物的种类

蚕业生产上用于防控家蚕微粒子病的消毒药主要为氯制剂和醛制剂两种。氯制剂主要包括:漂白粉、漂白精、二氯异氰脲酸钠、三氯异氰脲酸等,其中三氯异氰脲酸和二氯异氰脲酸钠可以作为烟熏剂使用;醛制剂主要包括甲醛溶液、多聚甲醛粉、聚甲醛烟熏剂。

1.2 主要几种消毒药物的机理及作用效果

1.2.1 氯制剂的作用机理及作用效果 氯制剂目前是蚕业生产上使用最广泛、种类最多的一种消毒剂。氯制剂溶于水后产生未解离的次氯酸,次氯酸不带电荷,分子量小,容易侵入病原微生物细胞内与蛋白质发生氧化作用,破坏磷酸脱氢酶,使糖代谢失调从而导致病原死亡。次氯酸的化学性质不稳定,很快分解释放出新生态氧和氯气,新生态氧与病原微生物细胞原浆结合,将病原微生物细胞蛋白质氧化,引起病原微生物死亡。氯制剂中的氯本身也可使病原微生物细胞膜的通透性发生改变,并能与其细胞膜蛋白结合,干扰细胞新陈代谢,引起病原微生物死亡[1]。

目前在蚕业生产上常用的含氯消毒剂主要有漂白粉、漂粉精、二氧化氯、二氯异氰脲酸钠、三氯异氰脲酸、次氯酸钠等。对于某些氯制剂溶液呈弱酸性或碱性不强的情况,在蚕业生产消毒时常用碱性物质与该氯制剂复配后使用效果更佳,如三氯异氰脲酸与碳酸氢钠或磷酸三钠混合使用,二氯异氰脲酸钠与石灰等强碱性物质混合使用,既可以增强氯制剂的溶解性,又可以增强消毒剂杀灭病原的效果。另外,三氯异氰脲酸和二氯异氰脲酸钠也常常作为烟熏消毒剂使用,能够消毒蚕室的整个空间,对于空间不大且密闭的蚕房消毒效果最佳。

以上几种含氯消毒剂对家蚕微孢子的杀灭效果,在国内已有不少研究。黄旭华等[2]用漂白粉精、优氯净、强氯精、次氯酸钠对家蚕微孢子进行杀灭试验,发现4种消毒剂对微孢子的消毒效果比较一致,有效浓度为0.5%时于10 min内均可达到杀灭效果。黄旭华等[3]用二氧化氯对家蚕微粒子孢子进行消毒杀灭试验,发现二氧化氯对家蚕微孢子虫具有强烈的杀灭作用,在悬浮液中对游离微孢子虫直接作用的情况下二氧化氯浓度在30 mg/mL时作用6 min即可完全杀灭家蚕微孢子虫,明显优于漂白粉。

王彦文等[4]研制出以氯制剂为主剂,配以高效增效剂的复合型消毒药剂广消威,当有效成分为0.1 %时,对家蚕微孢子的消毒效果达100%,明显优于漂白粉。广消威能破坏家蚕微孢子的外部形态和内部构造,由于微孢子的结构遭到破坏,导致大量可溶性糖外渗,微孢子蛋白一级结构也遭到破坏,分解成一些小分子蛋白质,大分子蛋白质的数量变少,使微孢子失去发芽能力而不能浸染家蚕细胞。

王玉华等[5]用亚迪欣(主要成分为三氯异氰脲酸、磷酸三钠)对家蚕微孢子进行消毒试验,3 200倍溶液对家蚕微孢子虫消毒5 min可以达到100%的消毒效果,该产品含有磷酸三钠,可以加速三氯异氰脲酸的溶解,使产品变得更稳定有效。彭仕培等[6]用复方漂粉精(消毒王)进行试验,将消毒剂配成浓度为0.56%的消毒液,对家蚕微粒子的消毒效果达100%,其消毒效果优于有效氯为1%的漂白粉溶液。

黄旭华等[7]利用一种电解生成的含氯消毒液对家蚕病原体进行杀灭效果试验,发现以含有效氯980 mg/L的该消毒液分别作用15 min和6 min,对悬液内苏云金杆菌和白僵菌孢子可完全杀灭;用含有效氯为392 mg/L的该消毒液作用8 min,对悬液内家蚕微孢子达到完全杀灭的效果;用含有效氯392 mg/L的该消毒液作用15 min,对家蚕核型多角体病毒能达到完全杀灭。试验证明该电解含氯消毒液对家蚕常见致病微生物杀灭效果较好。

1.2.2 醛制剂的作用机理及效果 常用的甲醛剂型是液态的福尔马林和固态的甲醛。甲醛具有很强的还原性,可以夺取家蚕微孢子内的氧,还能与微孢子内蛋白质中的氨基起作用,导致家蚕微孢子蛋白质变性从而达到杀灭微孢子的目的。福尔马林即甲醛的饱和水溶液,一般含35%~40%甲醛,可以用于蚕室、蚕具消毒,还可以用于蚕种表面消毒,能够有效杀灭微粒子孢子、多角体病毒、白僵菌、绿僵菌、曲霉菌等常见家蚕致病原。试验表明2%福尔马林与石灰水混合制成的消毒液对微粒子孢子有很好的消毒效果,大大缩短了消毒时间[8]。聚甲醛可以用于蚕体蚕座消毒,如以多聚甲醛为主要成分制成的“防病1号”,即我们常说的“小防”、“大防”,可以用于小蚕和大蚕的蚕体消毒。用多聚甲醛做成烟熏消毒剂,也可以起到很好的消毒效果。

2 治疗药物

2.1 治疗药物的种类

家蚕微粒子病是目前能够确切证明可以利用药物治疗的两种蚕病之一(另一种是细菌病),国内外学者为开发动物微孢子虫病治疗药物进行了诸多研究。Ting H.Hsiao 等[9]于1973年发现了苯来特对象鼻虫微粒子病具有明显治疗作用后,科研人员先后发现了其他化学药物对家蚕微粒子病有一定的治疗作用,如: 多菌灵、阿苯达唑、青蒿末、库利纳普、烟曲霉素、甲基托布津、茴香霉素、德拉吉尔、哈莱物、特里霍波尔、苯莱特、哈霉素以及磺胺脒等,其中多菌灵经过大量的试验和应用,证明其对家蚕微粒子病有很好的治疗效果,并由广东省农科院农产品加工与蚕业研究所于1979年开发成为市场产品“防微灵”一直沿用至今,主要用于对桑园桑叶的喷洒吸收,家蚕食下添药桑叶能达到治疗家蚕微粒子病效果,该药对国内防治家蚕微粒子病发挥了巨大作用[10 ]。

2.2 主要几种治疗药物的机理及作用效果

2.2.1 苯并咪唑类药物的机理及作用效果 防微灵的有效成分为多菌灵,其治疗家蚕微粒子病的机理是抑制病原体在蚕体内的营养增殖。多菌灵属于苯并咪唑类药物,研究发现微孢子的β-微管蛋白基因是苯并咪唑类药物的靶基因,在苯并咪唑类药物的作用下,β-微管蛋白基因可能会产生趋向性,通过把苯并咪唑类药物结合到微孢子的β-微管蛋白上,阻止微孢子细胞的有丝分裂,从而抑制微孢子的分裂增殖。

刘仕贤等[11]的研究结果表明,防微灵对家蚕微粒子病的治疗效果主要表现在对家蚕微孢子发育过程中裂殖体增殖阶段的抑制作用,这一阶段是在微孢子发芽后24~72 h之间。杨彪[12]使用多菌灵为原料,自行开发了可以增加粘附吸收的辅剂,二者混合,制成“克微宝”,能够有效增加桑叶对多菌灵的吸收,治疗效果佳。

钱永华等[13]用防微灵、蒿甲醚、三眠素和硫酸喹咛对家蚕微粒子病进行治疗试验,这4种药物均对家蚕微孢子体外的发育、增殖产生出不同程度的抑制效果,作用效果最为敏感的时期为家蚕微孢子发育过程中裂殖体增殖至微孢子母细胞形成期(接种后24~72 h)。

鲁兴萌等[14]用丙硫苯咪唑对家蚕微粒子孢子进行试验,发现用5.6×105mL-孢子的家蚕微孢子悬液(8 400个孢子/头蚕)的浓度以下添食家蚕时,丙硫苯咪唑能很好地抑制微粒子孢子的增殖。沈中元等[15]开发出一种以丙硫苯咪唑为主要成分的可湿性粉剂“克微一号”,试验用浓度为1×105个/mL的微孢子虫液涂抹在桑叶上,然后给试验蚕添毒约6 h,当使用质量浓度高于0.5 mg/mL时,可以获得完全治愈的效果,发现该药物不仅对食下感染的微粒子病病蚕有很好的治疗效果,而且对经卵传染的微粒子病也具有较好的治疗作用,显示出该药治疗微粒子病有很好的市场前景。杨琼等[16]用阿苯达唑进行家蚕微粒子病治疗试验,以防微灵主剂多菌灵实用浓度作为治疗效果对照,发现阿苯达唑的治疗效果与多菌灵接近。

多菌灵和丙硫苯咪唑都属于苯并咪唑类,都对家蚕微孢子有很好的治疗作用,它们在化学结构上极为相似,都含有苯并咪唑环,从构效关系上推测,含有苯并咪唑环的化学药物可能对家蚕微粒子孢子都有一定的治疗效果。因此,在研究防治家蚕微粒子病的药物筛选过程中,我们可以沿着这样思路,从苯并咪唑类化学药物中筛选出防治家蚕微粒子病的新药。

2.2.2 青蒿素类药物的作用机理及作用效果 刘正红等[17]用“原虫净”进行试验,使用的“原虫净”是以青蒿素为原料的药物。发现添食“原虫净”后,蚕体无论原来的带毒程度如何,各阶段的检测均为阴性,而不添食对照区,在蛾期或多或少的存在微粒子孢子,说明“原虫净”在蚕业生产上有明显的防治微粒子病效果。

李文桂等[18]试验证明二氢青蒿素治疗后卡氏肺孢子虫肺炎(PCP)大鼠模型肺部病理学变化,试验大鼠用60 mg/kg二氢青蒿素治疗后,观察到肺组织炎症明显减轻,中卡氏肺孢子虫包囊数目显著减少,滋养体表膜和核膜破裂,Pc包囊中也出现空泡,囊内小体变性坏死,表明二氢青蒿素可杀死卡氏肺孢子虫滋养体和包囊,减轻肺组织的炎症反应。临床医学表明,青蒿素对疟原虫有很好的治疗效果,其作用机理可能是疟原虫破坏大鼠血液红细胞并吞噬其血红蛋白后,疟原虫体内的血红蛋白酶,主要含半胱氨酸蛋白酶、天冬氨酸蛋白酶将吞噬的血红蛋白降解为游离型氨基酸,并释放出游离的二价铁离子和血红素;二价铁离子能够催化二氢青蒿素的过氧桥致使其裂解,产生出大量以青蒿素炭原子为中心的活性氧和自由基,它们将修饰或抑制疟原虫生长所需要的大分子物质或破坏疟原虫生物膜结构,导致疟原虫死亡。

以上文献表明青蒿素类药物对家蚕微孢子和肺孢子虫、疟原虫都一定的治疗效果,家蚕微孢子虫和肺孢子虫、疟原虫都具有原虫相似的生理特性。这或许可以让我们找到一个研究防治微粒子病药物的新方向,同一种药物对相似的病原是否都有一定的作用效果?对家蚕微孢子虫相似的原虫类起作用的药物是否对家蚕微孢子虫有一定的治疗效果?我们可以考虑从有效作用于类似家蚕微孢子病原的药物中筛选出防治家蚕微粒子病的药物。

3 展望

3.1 筛选与研发更合适的药物应用于家蚕微粒子病防治

在蚕业已经使用一系列的消毒药物应用于环境消毒预防家蚕微粒子病的发生;也筛选出一些有效的治疗药物应用于治疗家蚕微粒子病。不同的消毒药剂具有不同的性能,如含氯消毒剂的有效性(杀菌活力)比较全面,但稳定性比较差,腐蚀性较强;醛制剂稳定性好,腐蚀性低,但有效性较差,有强烈刺激性。针对不同的消毒对象,需要选择不同的消毒剂并应用不同的消毒方式,才取得较好的消毒效果。在应用化学药物治疗家蚕微粒子病方面,选择适合的使用药物方法对治疗效果至关重要,现行常用的方法是在桑园喷洒药物溶液,使桑叶吸收药物,再通过饲喂家蚕达到治疗效果,但该方法增加了养蚕成本;另一种方法是利用桑叶直接浸泡于药液中,晾干后饲喂家蚕,但该方法操作繁琐,蚕座湿度大,容易引起其他病害发生。因此,目前迫切需要筛选性能更佳消毒剂和治疗药物,并研发出适合药物使用方式应用于家蚕微粒子病防治。

3.2 添加药物,综合防治多种蚕病

家蚕在生长过程中,感染微粒子孢子的同时,还可能感染各类细菌、病毒,或者是先感染了细菌、病毒,家蚕体质下降后,更容易感染微粒子孢子,使家蚕微粒子病防治变得更加复杂。如果使用单一措施防治家蚕微粒子病,没有对家蚕细菌病、病毒病进行防治,那么蚕体由于感染了细菌或病毒造成抵抗力下降,体质变弱,治疗微粒子病的难度会加大。因此,在开发治疗家蚕微粒子病药物的同时应该考虑其他蚕病发生的可能,在防治微粒子病药物中添加抗细菌病或抗病毒病药物,同时防治多种蚕病,蚕体健壮的同时抵抗力也增高,可以提高防治家蚕微粒子病的效果。

3.3 中西药联合使用或是今后微粒子病防治的突破口

在人类防病和畜牧业疫病控制的过程中,中西药联合使用起到更好的防病效果,那么在蚕业生产上,使用中药和西药联合使用也有可能会得到更好的防病效果,在开发防治家蚕微粒子病药物的时候,我们可以考虑中西药联合使用作为一个研究方向,寻找新的突破口。

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C;

1006-1657(2015)03-0061-5

2015-4-10;

2015-5-22

广西壮族自治区蚕业科学院青年基金项目(No.201306)。

黄深惠(1983—),男,硕士,农艺师,主要从事蚕药研制与蚕病防治。E-mail:shhuang1032@126.com

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